到達目標
1. 応力集中およびき裂の応力場を理解し、説明できる。
2. 延性材料と脆性材料に対して降伏および破壊現象について説明できる。
3. 金属疲労のメカニズムを理解し、疲労現象を考慮した設計ができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 応力集中およびき裂の応力場を理解し、説明できる。 | き裂の応力場を説明できる。 | き裂の応力場を説明できない。 |
| 評価項目2 | 延性材料と脆性材料に対して降伏および破壊現象について説明できる。 | 延性材料と脆性材料の違いを説明できる。 | 延性材料と脆性材料の違いを説明できない。 |
| 評価項目3 | 金属疲労のメカニズムを理解し、疲労現象を考慮した設計ができる。 | 金属疲労のメカニズムを理解し、疲労寿命を説明できる。 | 金属の疲労寿命を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE B-2
説明
閉じる
JABEE C-1
説明
閉じる
JABEE C-2
説明
閉じる
教育方法等
概要:
応力集中、き裂材の応力場、材料の破壊のメカニズム、金属疲労などに関する基礎的知識を学ぶ。そして、構造物の安全設計や保守に必要な能力を養うことを目的とする。
授業の進め方・方法:
教科書および配布資料、簡単な材料試験を用いて講義を行う。受講態度が悪い場合は退出を求める。
注意点:
定期試験(中間試験は必要に応じて実施、実施した場合は期末試験と均等に評価)80％、レポート20％で評価する。定期試験および中間試験はFE試験と同等のレベルで出題する。再試験は必要に応じて行う(原則として1回)。 60点以上を合格とする。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
降伏強さ、引張強さ |
工業材料の選択
|
| 2週 |
応力集中 |
延性材料と脆性材料
|
| 3週 |
き裂と応力拡大係数 |
応力集中
|
| 4週 |
き裂先端の塑性域 |
脆性破壊とエネルギー解放率
|
| 5週 |
脆性破壊とエネルギー解放率 |
応力拡大係数と破壊靭性
|
| 6週 |
破壊靱性 |
脆性破壊の微視的機構
|
| 7週 |
J積分 |
き裂先端の塑性域
|
| 8週 |
金属疲労(高サイクル疲労) |
金属疲労(低サイクル疲労)
|
| 2ndQ |
| 9週 |
金属疲労(低サイクル疲労) |
金属疲労(高サイクル疲労)
|
| 10週 |
金属疲労のメカニズム |
疲労き裂伝ぱ則
|
| 11週 |
疲労き裂伝ぱ則 |
疲労強度に及ぼす平均応力の影響
|
| 12週 |
平均応力と疲労強度 |
実働荷重下の疲労
|
| 13週 |
応力集中と疲労強度 |
疲労破壊事例の解析
|
| 14週 |
実働荷重下の疲労 |
クリープ現象
|
| 15週 |
クリープ |
腐食疲労
|
| 16週 |
|
|
モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 3 | 前1,前14,前15 |
| 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 2 | 前2 |
| 脆性および靱性の意味を理解し、衝撃試験による粘り強さの試験方法を説明できる。 | 2 | 前2,前4,前5,前6 |
| 疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。 | 3 | 前8,前9,前10,前11,前12,前13 |
| 塑性変形の起り方を説明できる。 | 3 | 前2,前7 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 20 |
| 専門的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 70 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |